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电动化矩阵亮相上海车展 解读丰田电动化之路

来源:车质网时间:2019-04-23 07:31编辑:刘迎

  在今年的上海车展上,电动化再次成为各大车企聚焦的热点,各个品牌不竭余力的推出各式各样的电动化车型。作为电动化领域的先行者,丰田不但全球首发了量产纯电动车C-HR和奕泽的EV车型,其展台更是展示了包括混合动力车、外插充电混动车、纯电动车、氢燃料电池车在内全方位电动化产品技术,可谓上海车展最受关注的汽车品牌。

  事实上,丰田汽车早在20多年前就开始了前瞻的电动化技术研发,并且转化为了现实,在如今的电动化浪潮中占据了先机。

  丰田对低碳出行的探索与成果

  如果要研究丰田对新能源的研究,我们最早可以追溯到1965年,在当时,电池技术还谈不上成熟,而丰田便运用了燃气轮机增程式混合动力,既:燃气轮机发电,进而带动电机驱动车辆行驶。

  在1977年的东京车展上,丰田正式向外界展示了Sports 800燃气轮机混合动力车型,虽然该车的技术原理与现在的车型大不一样,但我们已经可以看到如今的电动化核心,那就是:电动机、电控系统、电池三大核心。

  为什么说电动机、电控系统、电池是电动化技术的核心呢?

  电动化车型的动力总成多种多样,可以是油电混动,可以是插电混动,也可以是纯电动或者燃料电池。但是无论采用哪一种动力,都离不开电动机、电控系统、电池。

  从20世界70年代到90年代,丰田都处于电动化技术的探索时期。在这段时期,丰田对各项电动化技术方案都做了大量的尝试,以期能够找到最合适的发展路线。丰田当时对包括纯电动、燃料电池在内的多种电动化技术都进行了研究,最终选择混合动力作为突破口。理由很简单,混合动力车型对基础设施建设没有要求,推广起来更容易,纯电动汽车和燃料电池汽车都需要有充电站/加氢站的支持才能推广开来。

  经过多年的努力,丰田在1997年终于得到了回报,在当年东京车展上,丰田推出了量产普锐斯,成为世界上首款量产的混合动力车型。从此以后,丰田在混动技术不断提升,推出的车型也越来越丰富,根据数据显示,丰田旗下的混合动力车型的总销量已经突破1300万大关。

  多年研究积累核心“三电”技术

  在过去20多年,经过四代混合动力系统开发,丰田对电动化核心的电池、电机、电控技术实现了深厚的积累。

  从某种程度讲,汽车电动化并不存在什么高精尖的技术,难点在于如何同时实现这三项核心技术的高性能化、小型轻量化,以及低成本化。其实,这也是一切工程问题的难点,而工程问题只有在不断实践中才能不断积累经验,不断优化完善。

  丰田第四代驱动电机功率密度是第一代的约4.2倍。

  比如驱动电机,在第一代普锐斯之前,根本不存在这样的市场需求,自然也没有这样的现成的产品,因此丰田只能自己开发。从第一代到第四代,普锐斯的驱动电机定子/转子组成的核心构件,体积从5.1升降至2.2升,功率从30千瓦升至53千瓦,最高转速从5600rpm升至17000rpm。

  第四代普锐斯锂离子电池包的体积比第一代缩小了67%,另一大核心部件,动力控制单元(PCU),从第一代到第四代功率密度也提升了1.5倍,与此同时,整个混合动力系统在性能大幅提升的情况下,成本也大幅降低。

  电动化之路还在继续并不断创新

  不得不承认,如今丰田在混动车型领域已经坐稳了霸主地位,但下一步怎么走呢?于是丰田在2014年推出了名为Mirai的燃料电池汽车,为世人公布了丰田下一步的答案。并且成为了世界上首款大规模上市销售的燃料电池汽车,该车在加满氢气后,可以行驶500km,而每次加注氢气只需要花费3分钟时间,为消费者带来与燃油车接近甚至更好的用户体验。

  但有了一款车是完全不够的,它的一系列配套设施也要跟着建设起来,在丰田的大力推动下,11家日本汽车、金融、基础设施巨头共同出资成立了 “Japan H Mobility”的新公司,并迅速在日本建立了加氢站,截止2017年8月,日本全国已经建成加氢站91座,其日本政府计还划在2020年把加氢站提升至160座,在2025年争取达到320座。

  在积极推广燃料电池汽车的同时,丰田也在研发插电混动和纯电动车型持续发力,并在2019年春季首发卡罗拉以及雷凌PHEV车型。而2020年,一汽丰田奕泽IZOA与广汽丰田C-HR将推纯电动版车型,在提升品牌影响力的同时,在紧凑级SUV新能源市场上也进一步提高了自身竞争力。

  按照丰田的规划,到2025年,所有在售车型都将配备电动化车型,只配备传统燃油发动机车型将为零。在销量层面,丰田计划在2030年实现电动化车辆全球销量550万辆以上,其中纯电动车和氢燃料电池车将达到100万辆以上。

  开放专利 扩大合作

  2019年4月3日,丰田汽车在总部举行的新闻发布会中表示,为了普及电动车,丰田汽车将无偿提供关于电机、电控系统控制等车辆电动化技术的专利使用权。为了推动电动车的研发与制造,将对使用丰田动力传动系统的企业进行技术支援,其中无偿提供专利使用权23740项。

  丰田董事副社长寺师茂树则表示:“许多企业都意识到油电混合动力等电动车普及的必要性,为此纷纷向丰田咨询车辆电动化系统的相关信息。我们认为现在是开展合作的最好时机。特别是今后10年如果能够集中力量进行推广的话,电动车的普及将指日可待。我们希望贡献更多的力量。”

  面对庞大的中国新能源汽车市场,开放专利这一举措可以说是双赢战略,第一可以拉动正在探索中的自主品牌迅速崛起,通过共享丰田在电动化领域的技术成果,加速电动化汽车的全面普及。第二还可以为自身迎来更多的合作伙伴,让品牌精神进一步在中国根深蒂固。而更为重要的是,氢燃料电池这项技术还未真正到来,丰田在此时开放自己的专利可以说是提前做出了规划,预计将会有更多的企业来选择使用该技术,并在世界汽车市场中占据重要席位,进而推动实现汽车产业“零排放”的终极目标。

  总结:纵观全球新能源发展我们不难发现,从上世纪90年代已经有很多汽车厂商都开始在新能源领域进行发展,但走向巅峰的只有丰田,至于自身电动化技术的发展,丰田汽车也有着非常清晰的规划,并坚持自己的步伐一直前进,此外,丰田还为自己规划出了更加宏伟的电动化目标,在2030年前后,电动化车型在全车型中所占比例达50%以上, 在2050年100%车型实现电动化。我们有理由相信,在丰田诸多成功案例面前,丰田实现这一目标并不是难事。

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